Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /******************************************************************************
       2                 :            :  * Top contributors (to current version):
       3                 :            :  *   Andrew Reynolds, Mathias Preiner, Aina Niemetz
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * This file is part of the cvc5 project.
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Copyright (c) 2009-2025 by the authors listed in the file AUTHORS
       8                 :            :  * in the top-level source directory and their institutional affiliations.
       9                 :            :  * All rights reserved.  See the file COPYING in the top-level source
      10                 :            :  * directory for licensing information.
      11                 :            :  * ****************************************************************************
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * Class for applying the deep embedding for SyGuS
      14                 :            :  */
      15                 :            : 
      16                 :            : #include "cvc5_private.h"
      17                 :            : 
      18                 :            : #ifndef CVC5__THEORY__QUANTIFIERS__EMBEDDING_CONVERTER_H
      19                 :            : #define CVC5__THEORY__QUANTIFIERS__EMBEDDING_CONVERTER_H
      20                 :            : 
      21                 :            : #include <map>
      22                 :            : #include <vector>
      23                 :            : 
      24                 :            : #include "expr/attribute.h"
      25                 :            : #include "expr/node.h"
      26                 :            : #include "smt/env_obj.h"
      27                 :            : 
      28                 :            : namespace cvc5::internal {
      29                 :            : namespace theory {
      30                 :            : namespace quantifiers {
      31                 :            : 
      32                 :            : class SynthConjecture;
      33                 :            : class TermDbSygus;
      34                 :            : 
      35                 :            : /**
      36                 :            :  * Utility for applying the deep embedding from Section 4 of Reynolds et al CAV
      37                 :            :  * 2015.
      38                 :            :  */
      39                 :            : class EmbeddingConverter : protected EnvObj
      40                 :            : {
      41                 :            :  public:
      42                 :            :   EmbeddingConverter(Env& env, TermDbSygus* tds, SynthConjecture* p);
      43                 :      13036 :   ~EmbeddingConverter() {}
      44                 :            :   /** process
      45                 :            :    *
      46                 :            :    * This converts node q based on its deep embedding
      47                 :            :    * (Section 4 of Reynolds et al CAV 2015).
      48                 :            :    * The syntactic restrictions are associated with
      49                 :            :    * the functions-to-synthesize using the attribute
      50                 :            :    * SygusSynthGrammarAttribute.
      51                 :            :    * The arguments templates and template_args
      52                 :            :    * indicate templates for the function to synthesize,
      53                 :            :    * in particular the solution for the i^th function
      54                 :            :    * to synthesis must be of the form
      55                 :            :    *   templates[i]{ templates_arg[i] -> t }
      56                 :            :    * for some t if !templates[i].isNull().
      57                 :            :    *
      58                 :            :    * This may return null if we are unable to construct a well founded
      59                 :            :    * grammar for a function-to-synthesize, which indicates that it is not
      60                 :            :    * possible to process this quantified formula with SyGuS.
      61                 :            :    */
      62                 :            :   Node process(Node q,
      63                 :            :                const std::map<Node, Node>& templates,
      64                 :            :                const std::map<Node, Node>& templates_arg);
      65                 :            :   /**
      66                 :            :    * Same as above, but we have already determined that the set of first-order
      67                 :            :    * datatype variables that will quantify the deep embedding conjecture are
      68                 :            :    * the vector ebvl.
      69                 :            :    */
      70                 :            :   Node process(Node q,
      71                 :            :                const std::map<Node, Node>& templates,
      72                 :            :                const std::map<Node, Node>& templates_arg,
      73                 :            :                const std::vector<Node>& ebvl);
      74                 :            : 
      75                 :            :   /** Is the syntax restricted? */
      76                 :        971 :   bool isSyntaxRestricted() { return d_is_syntax_restricted; }
      77                 :            :   /**
      78                 :            :    * Convert node n based on deep embedding, see Section 4 of Reynolds et al
      79                 :            :    * CAV 2015.
      80                 :            :    *
      81                 :            :    * This returns the result of converting n to its deep embedding based on
      82                 :            :    * the mapping from functions to datatype variables, stored in
      83                 :            :    * d_synth_fun_vars. This method should be called only after calling process
      84                 :            :    * above.
      85                 :            :    */
      86                 :            :   Node convertToEmbedding(Node n);
      87                 :            :   /**
      88                 :            :    * Returns true iff there are syntax restrictions on the
      89                 :            :    * functions-to-synthesize of sygus conjecture q.
      90                 :            :    */
      91                 :            :   static bool hasSyntaxRestrictions(Node q);
      92                 :            : 
      93                 :            :  private:
      94                 :            :   /** The sygus term database we are using */
      95                 :            :   TermDbSygus* d_tds;
      96                 :            :   /** parent conjecture
      97                 :            :    * This contains global information about the synthesis conjecture.
      98                 :            :    */
      99                 :            :   SynthConjecture* d_parent;
     100                 :            :   /**
     101                 :            :    * Maps each synthesis function to its corresponding (first-order) sygus
     102                 :            :    * datatype variable. This map is initialized by the process methods.
     103                 :            :    */
     104                 :            :   std::map<Node, Node> d_synth_fun_vars;
     105                 :            :   /** is the syntax restricted? */
     106                 :            :   bool d_is_syntax_restricted;
     107                 :            :   /** collect terms */
     108                 :            :   void collectTerms(Node n,
     109                 :            :                     std::map<TypeNode, std::unordered_set<Node>>& consts);
     110                 :            : };
     111                 :            : 
     112                 :            : }  // namespace quantifiers
     113                 :            : }  // namespace theory
     114                 :            : }  // namespace cvc5::internal
     115                 :            : 
     116                 :            : #endif